(57)【要約】【課題】一部を焦点検出用素子に兼用する撮像素子を有する場合であっても、表示品質を低下させず、応答性のよいライブビュー表示を行うことの可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像用画素間に所定間隔で配置された焦点検出用画素を有する撮像素子１０３における撮像方法において、拡大ライブビュー表示の指示がなされたか否かを判定し（Ｓ５５）、判定の結果、拡大ライブビュー表示の指示がなされなかった場合には、撮像素子から出力される画像データに基づいて、通常のライブビュー表示を行い（Ｓ６３）、判定の結果、拡大ライブビュー表示がなされた場合には、ライブビュー表示画像内の焦点検出用画素の配置位置と対応する位置に所定パターンの画像を重畳させてライブビュー表示を行う（Ｓ５７〜Ｓ６１）。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像用画素間に所定間隔で配置された焦点検出用画素を有する撮像素子と、
上記撮像用画素から出力された画像データに基づいてライブビュー表示を行う表示手段と、
ライブビュー表示画像内の焦点検出用画素配置と対応する位置に所定パターンの画像を重畳させるライブビュー表示制御手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮影範囲の一部を拡大して行うライブビュー表示を指示する拡大画像操作手段を更に有し、
上記ライブビュー表示制御手段は、上記拡大画像操作手段によって拡大ライブビュー表示が指示された際に、上記所定パターンの画像を重畳させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
上記拡大ライブビュー画像に重畳させる上記所定パターンは、各焦点検出用画素出力とは無関係な同一態様のパターンであることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
上記同一態様のパターンは、点状の同一色パターンであることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
上記ライブビュー表示制御手段は、上記拡大ライブビュー画像に重畳させる所定のパターンの表示間隔が拡大倍率によらず同一間隔となるように、ダミー表示や間引き表示を行うことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記ライブビュー表示制御手段は、ライブビュー表示用に撮像を行う毎に、上記焦点検出用画素の出力に基づいて、拡大ライブビュー表示を行う範囲内の各ＡＦエリアのデフォーカス量に基づいて、拡大ライブビュー表示範囲内の複数の領域の上記所定のパターンの表示形態を変更することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記ライブビュー表示制御手段は、複数の領域のデフォーカス量やデフォーカス方向に応じて、上記所定のパターンの表示色を複数の領域毎に変更することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像用画素間に所定間隔で配置された焦点検出用画素を有する撮像素子における撮像方法において、
拡大ライブビュー表示の指示がなされたか否かを判定し、
上記判定の結果、拡大ライブビュー表示の指示がなされなかった場合には、上記撮像素子から出力される画像データに基づいて、通常のライブビュー表示を行い、
上記判定の結果、拡大ライブビュー表示がなされた場合には、ライブビュー表示画像内の上記焦点検出用画素の配置位置と対応する位置に所定パターンの画像を重畳させてライブビュー表示を行う、
ことを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一部を焦点検出用素子に兼用する撮像素子を有し、被写体像を拡大して表示可能な撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子の一部を焦点検出用フォトダイオードに兼用する撮像素子は従来から知られている（特許文献１参照）。この特許文献１に開示の撮像素子では、焦点検出用に兼用する領域の各画素は２つの画素に分割され、この２つの画素は、それぞれオンチップマイクロレンズを介して、撮影レンズの異なる射出瞳領域（以下「瞳領域」と記載する）を通過した被写体光束を受光する。そして、この異なる瞳領域を通過した２種類の画像信号によって表わされる２つの画像の位相差に基づいて焦点状態が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５９２１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に開示の撮像素子は、１つの撮像素子を撮像と焦点検出に兼用できる点で優れている。しかし、特許文献１に開示の撮像素子は、画像を構成する画素の一部を測距のための画素（ＡＦ画素）に置き換えることから、このＡＦ画素の部分の画像が欠損してしまい、画像が劣化してしまう。
【０００５】
特に、ライブビュー表示等において被写体像を拡大して表示する場合には、ＡＦ画素の補間処理が十分でないため、大量の画素欠陥があるかのような表示となり、表示品質が低下してしまう。一方、画像拡大時に静止画撮影での記録画像と同等の画像処理を行うと、ライブビュー表示のフレームレートが低下してしまい表示の応答性が低下する。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、一部を焦点検出用素子に兼用する撮像素子を有する場合であっても、表示品質を低下させず、応答性のよいライブビュー表示を行うことの可能な撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため第１の発明に係わる撮像装置は、撮像用画素間に所定間隔で配置された焦点検出用画素を有する撮像素子と、上記撮像用画素から出力された画像データに基づいてライブビュー表示を行う表示手段と、ライブビュー表示画像内の焦点検出用画素配置と対応する位置に所定パターンの画像を重畳させるライブビュー表示制御手段と、を具備する。
【０００８】
第２の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、撮影範囲の一部を拡大して行うライブビュー表示を指示する拡大画像操作手段を更に有し、上記ライブビュー表示制御手段は、上記拡大画像操作手段によって拡大ライブビュー表示が指示された際に、上記所定パターンの画像を重畳させる。
【０００９】
第３の発明に係わる撮像装置は、上記第２の発明において、上記拡大ライブビュー画像に重畳させる上記所定パターンは、各焦点検出用画素出力とは無関係な同一態様のパターンである。
【００１０】
第４の発明に係わる撮像装置は、上記第３の発明において、上記同一態様のパターンは、点状の同一色パターンである。
【００１１】
第５の発明に係わる撮像装置は、上記第２の発明において、上記ライブビュー表示制御手段は、上記拡大ライブビュー画像に重畳させる所定のパターンの表示間隔が拡大倍率によらず同一間隔となるように、ダミー表示や間引き表示を行う。
【００１２】
第６の発明に係わる撮像装置は、上記第２の発明において、上記ライブビュー表示制御手段は、ライブビュー表示用に撮像を行う毎に、上記焦点検出用画素の出力に基づいて、拡大ライブビュー表示を行う範囲内の各ＡＦエリアのデフォーカス量に基づいて、拡大ライブビュー表示範囲内の複数の領域の上記所定のパターンの表示形態を変更する。
【００１３】
第７の発明に係わる撮像装置は、上記第６の発明において、上記ライブビュー表示制御手段は、複数の領域のデフォーカス量やデフォーカス方向に応じて、上記所定のパターンの表示色を複数の領域毎に変更する。
【００１４】
第８の発明に係わる撮像方法は、撮像用画素間に所定間隔で配置された焦点検出用画素を有する撮像素子における撮像方法において、拡大ライブビュー表示の指示がなされたか否かを判定し、上記判定の結果、拡大ライブビュー表示の指示がなされなかった場合には、上記撮像素子から出力される画像データに基づいて、通常のライブビュー表示を行い、上記判定の結果、拡大ライブビュー表示がなされた場合には、ライブビュー表示画像内の上記焦点検出用画素の配置位置と対応する位置に所定パターンの画像を重畳させてライブビュー表示を行う。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、一部を焦点検出用素子に兼用する撮像素子を有する場合であっても、表示品質を低下させず、応答性のよいライブビュー表示を行うことの可能な撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるデジタルカメラの電気系を主とする全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わるデジタルカメラの撮像素子の画素及びフィルタの配列を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係わるデジタルカメラの撮像素子の構造を示す図であり、（ａ）は撮像素子の平面図であり、（ｂ）は撮像素子のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係わるデジタルカメラにおいて、交換レンズとカメラ本体の同期通信の一例を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態に係わるデジタルカメラのメインフローを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態に係わるデジタルカメラのライブビュー表示の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態に係わるデジタルカメラにおいて、拡大ライブビュー表示を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係わるデジタルカメラにおいて、拡大倍率を変更した場合の拡大ライブビュー表示を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係わるデジタルカメラのライブビュー表示の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係わるデジタルカメラにおいて、拡大ライブビュー表示を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に従って本発明を適用したデジタルカメラを用いて好ましい実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係わるデジタルカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。このデジタルカメラは、カメラ本体１００と、これに脱着可能な交換式レンズ２００とから構成される。なお、本実施形態においては、撮影レンズは交換レンズ式としたが、これに限らず、カメラ本体に撮影レンズが固定されるタイプのデジタルカメラであっても勿論かまわない。
【００１８】
交換式レンズ２００は、撮影レンズ２０１、絞り２０３、ドライバ２０５、マイクロコンピュータ２０７、フォトインタラプタ（以下、ＰＩと称す）２０８、フラッシュメモリ２０９、マニュアルフォーカス環（以下、ＭＦ環と称す）２１０から構成され、後述するカメラ本体１００との間にインターフェース（以下、Ｉ／Ｆと称す）３００を有する。
【００１９】
撮影レンズ２０１は、被写体像を形成するための複数の光学レンズから構成され、単焦点レンズまたはズームレンズである。この撮影レンズ２０１の光軸の後方には、絞り２０３が配置されており、絞り２０３は口径が可変であり、撮影レンズ２０１を通過した被写体光束の光量を制限する。また、撮影レンズ２０１はドライバ２０５によって光軸方向に移動可能であり、マイクロコンピュータ２０７からの制御信号に基づいて、撮影レンズ２０１のピント位置が制御され、ズームレンズの場合には、焦点距離も制御される。また、ドライバ２０５は、絞り２０３の口径の制御も行う。
【００２０】
ドライバ２０５に接続されたマイクロコンピュータ２０７は、Ｉ／Ｆ３００、ＰＩ２０８、およびフラッシュメモリ２０９に接続されている。マイクロコンピュータ２０７は、フラッシュメモリ２０９に記憶されているプログラムに従って動作し、後述するカメラ本体１００内のマイクロコンピュータ１２１と通信を行い、マイクロコンピュータ１２１からの制御信号に基づいて交換式レンズ２００の制御を行う。
【００２１】
フラッシュメモリ２０９には、前述したプログラムの他、交換式レンズ２００の光学的特性や調整値等の種々の情報が記憶されている。Ｉ／Ｆ３００は、交換式レンズ２００内のマイクロコンピュータ２０７とカメラ本体１００内のマイクロコンピュータ１２１の相互間の通信を行うためのインターフェースである。Ｉ／Ｆ３００を介して行うマイクロコンピュータ２０７とマイクロコンピュータ１２１間の同期通信については、図４を用いて後述する。
【００２２】
交換式レンズ２００の外周には、ＭＦ環２１０が回転自在に設けられている。このＭＦ環２１０は、撮影者が手動でピント合わせを行う場合に操作する操作部材である。ＰＩ２０８は、ＭＦ環２１０の回転に応じてパルス信号を発生し、このパルス信号をマクロコンピュータ２０７に出力する。マクロコンピュータ２０７は、ＰＩ２０８からのパルス信号に基づいてＭＦ環２１０の回転方向、回転速度、回転量等を検出し、この検出結果に応じて、ドライバ２０５を駆動して、手動によるピント合わせを行う。
【００２３】
また、ＭＦ環２１０が操作され、マニュアルフォーカス操作中であることは、Ｉ／Ｆ３００を介して、カメラ本体１００内のマイクロコンピュータ１２１に伝達される。本実施形態においては、ＭＦ環２１０を操作すると、後述する液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称す）１３５には、ライブビュー表示が拡大表示されることから、ＭＦ環２１０は、ライブビュー表示を行うにあたって拡大表示を指示、または動画の記録時に画像の拡大を指示するための拡大画像操作手段として機能する。
【００２４】
カメラ本体１００内であって、撮影レンズ２０１の光軸上には、メカシャッタ１０１が配置されている。このメカシャッタ１０１は、被写体光束の通過時間を制御し、公知のフォーカルプレーンシャッタ等が採用される。このメカシャッタ１０１の後方であって、撮影レンズ２０１によって被写体像が形成される位置には、撮像素子１０３が配置されている。
【００２５】
撮像素子１０３は、各画素を構成するフォトダイオードが二次元的にマトリックス状に配置されており、各フォトダイオードは受光量に応じた光電変換電流を発生し、この光電変換電流は各フォトダイオードに接続するキャパシタによって電荷蓄積される。各画素の前面には、ベイヤー配列のカラーフィルタが配置されている。ベイヤー配列は、水平方向にＲ画素とＧ画素が交互に配置されたラインと、Ｇ画素とＢ画素が交互に配置されたラインを有している。さらにそのＲ画素とＢ画素の一部は、焦点検出用画素（ＡＦ画素）に置き換えられている。すなわち、撮像素子１０３は撮像用画素間に所定間隔で焦点検出用画素を有している。この撮像素子１０３の詳しい構成について、図２および図３を用いて後述する。なお、本明細書においては、撮像素子１０３から出力される画像信号に基づく信号であれば、Ａ／Ｄ変換部１０７によってＡ／Ｄ変換された信号のみならず画像信号も含めて画像データと称する場合がある。
【００２６】
撮像素子１０３は、撮像素子位置移動部１１７によって、撮影レンズ２０１の光軸と直交する面内で、垂直方向および水平方向にシフトさせられる。この撮像素子位置移動部１１７は、圧電素子の駆動力によって撮像素子１０３を移動させるためのメカ機構と、圧電素子の駆動制御を行うための回路等から構成される。
【００２７】
撮像素子１０３はアナログ処理部１０５に接続されており、このアナログ処理部１０５は、撮像素子１０３から読み出した光電変換信号（アナログ画像信号）に対し、リセットノイズ等を低減した上で波形整形を行い、さらに適切な輝度になるようにゲインアップを行う。アナログ処理部１０５はＡ／Ｄ変換部１０７に接続されており、このＡ／Ｄ変換部１０７は、アナログ画像信号をアナログ―デジタル変換し、デジタル画像信号（以後、画像データという）をバス１１９に出力する。
【００２８】
バス１１９は、カメラ本体１００の内部で読み出され若しくは生成された各種データをカメラ本体１００の内部に転送するための転送路である。バス１１９には、前述のＡ／Ｄ変換部１０７の他、画像処理部１０９、ＡＥ（Auto Exposure）処理部１１１、ＡＦ（Auto Focus）処理部１１３、画像圧縮伸張部１１５、マイクロコンピュータ１２１、ＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）１２７、メモリインターフェース（以下、メモリＩ／Ｆと称す）１２９、液晶ディスプレイドライバ（以下、ＬＣＤドライバと称す）１３３が接続されている。
【００２９】
画像処理部１０９は、ホワイトバランス補正（ＷＢ補正）、同時化処理、ガンマ・色再現処理、ノイズリダクション処理、オプティカルブラック減算処理（ＯＢ減算）、エッジ強調処理、ノイズ軽減（ＮＲ）等を行い、ＳＤＲＡＭ１２７に一時記憶された画像データを読出し、この画像データに対して種々の画像処理を施す。
【００３０】
また、画像処理部１０９による画像処理として、ライブビュー表示中または動画記録中に、ＭＦ環２１０が操作されると、撮像素子１０３からの画像の一部を切り出し、拡大画像を生成する。
【００３１】
また、画像処理部１０９は、補間手段としても機能し、画像データの補間処理、たとえば、複数のフレーム間における平滑処理、また１フレームの画像内での補間処理を行い、画像ノイズを低減させる。
【００３２】
ＡＥ処理部１１１は、バス１１９を介して入力した画像データに基づいて被写体輝度測定し、この被写体輝度情報を、バス１１９を介してマイクロコンピュータ１１７に出力する。被写体輝度測定のために専用の測光センサを設けても良いが、本実施形態においては、画像データに基づいて被写体輝度を算出する。
【００３３】
ＡＦ処理部１１３は、撮像素子１０３の焦点検出画素に設けられたＡＦフォトダイオード１１ｂ（図３参照）の出力に基づいて、いわゆる位相差法により、撮影レンズ２０１のデフォーカス方向およびデフォーカス量を算出し、バス１１９を介してマイクロコンピュータ１２１に出力する。マイクロコンピュータ１２１は、算出されたデフォーカス方向およびデフォーカス量を交換式レンズ２００内のマイクロコンピュータ２０７に出力し、ドライバ２０５によって、撮影レンズ２０１の自動焦点調節を行う。
【００３４】
画像圧縮伸張部１１５は、画像データの記録媒体１３１への記録時に、ＳＤＲＡＭ１２７から画像データを読み出し、この読み出した画像データをＪＰＥＧ圧縮方式に従って圧縮する。また、画像データの再生時に、記録媒体１３１からの読み出した画像データの伸張処理を行う。なお、本実施形態においては、画像圧縮方式としては、ＪＰＥＧ圧縮方式を採用するが、圧縮方式はこれに限らずＴＩＦＦ、ＭＰＥＧ等、他の圧縮方式でも勿論かまわない。
【００３５】
マイクロコンピュータ１２１は、このカメラ全体の制御部としての機能を果たし、カメラの各種シーケンスを総括的に制御する。マイクロコンピュータ１２１には、前述のＩ／Ｆ３００以外に、操作部１２３およびフラッシュメモリ１２５が接続されている。
【００３６】
また、マイクロコンピュータ１２１は、ＬＣＤ１３５に撮影範囲の一部拡大してライブビュー表示を行う際に、拡大ライブビュー画像にライブビュー表示画像内の焦点検出用画素配置と対応する位置に所定パターンの画像を重畳させるライブビュー表示制御手段として機能する。また、ライブビュー表示制御手段として機能するマイクロコンピュータ１２１は、拡大画像操作手段として機能するＭＦ環２１０によって撮影範囲の一部を拡大して行うライブビュー表示が指示された際に、所定パターンの画像を重畳させる。なお、画像の重畳は、ライブビュー画像と所定パターンの画像をそれぞれ生成し、ライブビュー画像に所定パターンの画像を重畳させる以外にも、ライブビュー画像において焦点検出用画素の配置位置のみを所定パターンとなるように画像を処理することも含む。
【００３７】
操作部１２３は、電源釦、レリーズ釦、動画釦、再生釦、メニュー釦等、各種入力釦や各種入力キー等の操作部材を含み、これらの操作部材の操作状態を検知し、検知結果をマクロコンピュータ１２１に出力する。マイクロコンピュータ１２１は、操作部１２３からの操作部材の検知結果に基づいて、ユーザの操作に応じた各種シーケンスを実行する。電源釦は、当該デジタルカメラの電源のオン／オフを指示するための操作部材である。電源釦が押されると当該デジタルカメラの電源はオンとなり、再度、電源釦が押されると当該デジタルカメラの電源はオフとなる。
【００３８】
レリーズ釦は、半押しでオンになるファーストレリーズスイッチと、半押しから更に押し込み全押しとなるとオンになるセカンドレリーズスイッチを備える。マイクロコンピュータ１２１は、ファーストレリーズスイッチがオンとなると、ＡＥ処理やＡＦ処理等の撮影準備シーケンスを実行する。また、セカンドレリーズスイッチがオンとなると、メカシャッタ１０１等を制御し、撮像素子１０３等から被写体画像に基づく画像データを取得し、この画像データを記録媒体１３１に記録する一連の撮影シーケンスを実行して撮影を行う。
【００３９】
動画釦は、動画の撮影を開始させ、また終了させるための釦である。初期状態では動画未撮影状態であるので、この状態で動画釦を押すと動画の撮影を開始し、動画撮影中に動画釦を押すと、動画の撮影を終了する。従って、動画釦を押すたびに、動画の撮影開始と終了を交互に繰り返す。また、再生釦は、記録媒体１３１に記録されている撮影画像をＬＣＤ１３５に表示させる表示モードを実行させるための操作釦である。
【００４０】
メニュー釦はメニュー画面を表示させる。本実施形態においては、ＭＦ環２１０の操作によってマニュアルフォーカスとなった際に、ライブビュー表示を拡大表示するが、そのときの拡大倍率は、メニュー画面において設定する。勿論、倍率設定用の操作釦を設けても構わない。
【００４１】
フラッシュメモリ１２５は、マイクロコンピュータ１２１の各種シーケンスを実行するためのプログラムを記憶している。マイクロコンピュータ１２１はこのプログラムに基づいて当該デジタルカメラの制御を行う。また、フラッシュメモリ１２５は、被写体輝度に対して適正露光となる露出制御値（ＩＳＯ感度、絞り値、シャッタ速度）の組合せを示すテーブル（露出条件決定テーブル）、ホワイトバランス補正を行うためのホワイトバランスゲインや、カラーマトリックス係数を記憶している。フラッシュメモリ１２５は、当該デジタルカメラの動作に必要な各種パラメータやテーブルを記憶しており、マイクロコンピュータ１２１が前述のプログラムに従って、これらのパラメータを読み出し、各処理を実行する。
【００４２】
バス１１９に接続されたＳＤＲＡＭ１２７は、画像データ等の一時記憶用の電気的書き換え可能な揮発性メモリである。このＳＤＲＡＭ１２７は、Ａ／Ｄ変換部１０７から出力された画像データや、画像処理部１０９や画像圧縮伸張部１１５等において処理された画像データを一時記憶する。
【００４３】
バス１１９に接続されたメモリＩ／Ｆ１２９は、記録媒体１３１に画像データ等を記録し、また記録媒体１３１から画像データ等を読出しの際のインターフェースである。記録媒体１３１は、例えば、カメラ本体１００に着脱自在なメモリカード等の記録媒体であるが、これに限らず、カメラ本体１００に内蔵されたハードディスク等であっても良い。
【００４４】
ＬＣＤドライバ１３３は、ＬＣＤ１３５に接続されており、ＳＤＲＡＭ１２７や記録媒体１３１から読み出され、画像圧縮伸張部１１５によって伸張された画像データに基づいて画像をＬＣＤ１３５において表示させる。ＬＣＤ１３５は、カメラ本体１００の背面等に配置された液晶ディスプレイを含み、画像表示を行う。画像表示としては、撮影直後、記録される画像データを短時間だけ表示するレックビュー表示、記録媒体１３１に記録された静止画や動画の画像ファイルの再生表示、およびライブビュー表示等の動画表示が含まれる。なお、圧縮されている画像データを表示する場合には、前述したように、画像圧縮伸張部１１５によって伸張処理を施した後に表示する。また、表示部としては、液晶ディスプレイに限らず、有機ＥＬ等、他の表示パネルを採用しても勿論かまわない。このように、ＬＣＤ１３５は、撮像素子１０３の撮像用画素から出力された画像データに基づいてライブビュー表示を行う表示手段として機能する。
【００４５】
次に、本実施形態における撮像素子の詳細な構成について、図２および図３を用いて説明する。図２（ｂ）は、撮像素子１０３の平面図であり、図２（ａ）は、撮像素子１０３の一部分を拡大した図である。図２（ａ）において、横方向に画素ナンバとしてア〜タを割り当て、縦方向に画素ナンバとして１〜１６を割り当てる。この例では、画素（ア、１）がＲ画素であり、画素（イ、２）がＢ画素であり、画素（イ、１）および画素（ア、２）がＧ画素である。この４画素の組合せが、横方向および縦方向に繰り返され、撮像素子が構成される。なお、各画素内において丸で示した部分は、マイクロレンズを示す。
【００４６】
本実施形態における撮像素子の配置は、一部のＲまたはＢの画像生成用を生成するための撮像用画素を焦点検出用画素に置き換えて配列されている。すなわち、図２（ａ）に示した例では、画素（エ、４）、画素（オ、５）、画素（シ、４）、画素（ス、５）、画素（エ、１２）、画素（オ、１３）、画素（シ、１２）、画素（ス、１３）の合計８個の焦点検出用画素を含んでいる。これらの焦点検出用画素によって、撮像素子１０３の画面において垂直方向（画素座標１〜１６の方向）の位相差を検出可能である。このように、撮像素子１０３は、撮像用画素間に所定間隔で焦点検出用画素を配置している。
【００４７】
なお、本実施形態においては、撮像素子１０３の垂直方向に沿っての位相差を検出するように焦点検出用画素を配置したが、これに限らず、水平方向や斜め方向に沿っての位相差を検出するように焦点検出用画素を配置するようにしてもよい。また、本実施形態においては、焦点検出用画素は、Ｒ画素やＢ画素にあたる位置に置き換えていたが、これに限らず、Ｇ画素にあたる位置に焦点検出用画素を置き換えるようにしても勿論かまわない。
【００４８】
次に、焦点検出用画素の詳しい構造について、図３を用いて、説明する。図３（ａ）は焦点検出用画素の平面図であり、図３（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。通常のマトリクス状に配置された画像生成用の撮像用画素ではフォトダイオード（不図示）が配置されているのに対して、焦点検出用画素では、図３（ａ）に示すように、ＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂが配置される。このＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂは、マイクロレンズ１７の光軸よりも、一側に偏って形成される。また、カラーフィルタは、焦点検出用画素では、輝度フィルタ１５ｂが配置される。なお、輝度フィルタ１５ｂは、ＮＤフィルタ、透明フィルタ、グレーフィルタ等で構成され、またフィルタがなく中空となっているものも含まれる。
【００４９】
輝度フィルタ１５ｂの上側は、マイクロレンズ１７によって覆われている。マイクロレンズ１７は、撮影レンズ２０１の射出瞳１９の位置と画素（ＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂ）が略共役になるように、焦点距離とその位置が決められている。また、輝度フィルタ１５ｂの裏面側には遮光部材１３が設けられている。この遮光部材１３は、射出瞳１９の一側のみがＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂに到達させ、それ以外の被写体光束を遮光する。なお、図３（ｂ）においては、ＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂは、マイクロレンズ１７の光軸よりも、一側に偏って形成されているが、画像生成用の撮像用画素と同じような大きさであっても構わない。
【００５０】
このように、本実施形態における焦点検出用画素は構成されている。このため、撮影レンズ２０１の射出瞳１９の一部を通過した被写体光束２５は、マイクロレンズ１７および輝度フィルタ１５ｂを通過し、ＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂ上に投射される。また、被写体光束２５以外の光束は、遮光部材１３によって遮光され、ＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂ上には投射されない。
【００５１】
本実施形態においては、撮像素子１０３の焦点検出用画素中にＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂが配置されていることから、位相差検出による焦点検出が可能となる。すなわち、焦点検出用画素（ＡＦ用フォトダイオード１１ｂ）は、撮影光学系の異なる瞳領域を通過した被写体光束のうち、一方の瞳領域を通過した光束を受光する位置に配置された第１の焦点検出用画素と、他方の瞳領域を通過した光束を受光する位置に配置された第２の焦点検出用画素とを含んでいる。例えば、図２（ａ）において、焦点検出用画素（エ、４）は、一方の瞳領域を通過した光束を受光する位置にあり、一方、焦点検出用画素（オ、５）は、他方の瞳領域を通過した光束を受光する位置にある。したがって、所定方向に並んでいる焦点検出用画素の一方の出力と、他方の出力から位相差を求めることができる。
【００５２】
なお、焦点検出用画素のＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂと遮光部材１３の形状は、長方形または正方形をしているが、この形状や大きさは適宜変更できる。ＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂと遮光部材１３の位置を変えると、ＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂの受光面と共役関係にある瞳の位置を制御することが可能となる。これらの形状は、撮像素子の製造過程において、露光時のマスクを適切に作成すればよい。また、本実施形態においては、遮光部材１３を設けているが、マイクロレンズ１７により、ＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂの受光面と瞳領域の共役関係を正確に保持することができれば、遮光部材を設けなくても、ＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂの形状のみで瞳分割を行うようにしてもよい。
【００５３】
次に、カメラ本体１００と交換式レンズ２００の間でなされる同期通信の一例を、図４を用いて説明する。図４において、横軸は時間の流れを表し、縦軸にそれぞれの処理内容やタイミングを示す。カメラ本体処理において、処理Ｂ１では、前フレームで取得した画像データによりライブビュー画像の表示や、ＡＦ用のデフォーカス量の算出を行う。また処理Ｂ２では、レンズ状態通信により取得したレンズ状態データに基づいて、ＡＦ演算や各種設定変更等を行う。
【００５４】
垂直同期信号は、各フレームに対応して出力される信号である。撮像・読出しでは、撮像素子１０３において被写体像を撮像し、この撮像した画像データの読み出しを行う。なお、撮像・読出しが、図４において、菱形形状をしているのは、本実施形態においては、ライブビュー画像の取得時はローリングシャッタを採用しており、画素ラインごとに撮像と読出しを順次行うためである。
【００５５】
レンズ通信における通信ＢＬでは、カメラ本体１００から交換式レンズ２００にレンズ状態データ要求コマンドを送信し、このコマンドは交換式レンズ２００のレンズ状態を示すデータをカメラ本体１００に送信することを要求する。また通信ＬＢでは、レンズ状態データ要求コマンドに応じて、交換式レンズ２００がカメラ本体１００にレンズ状態を示すデータを送信する。
【００５６】
レンズ通信同期信号は、カメラ本体１００において垂直同期信号に応答して生成され、このレンズ通信同期信号はカメラ本体１００側のＩ／Ｆ３００の同期信号端子より交換式レンズ２００に出力される。レンズ位置取得信号は、所定のタイミング、例えば図４に示す例では、撮像素子１０３における電荷蓄積時間の略中央時点を経過した時点で状態が変化する。
【００５７】
また、交換式レンズ２００内における処理Ｌ１は、レンズ位置取得信号の状態変化タイミングでの撮影レンズ２０１の位置情報の取得、およびレンズ通信同期信号の受信タイミングでのＭＦ環２１０の操作状態の検出を行う処理である。また処理Ｌ２は、カメラ本体１００から受信したレンズ状態データ要求コマンドに応じて、撮影レンズ２０１の位置情報や、ＭＦ環２１０の操作状態等のレンズ状態データを送信する処理である。
【００５８】
図４のタイミングチャートに示すように、本実施形態における同期通信では、垂直同期信号に同期してカメラ本体１００内において処理Ｂ１を実行し、また、垂直同期信号に同期してレンズ通信同期信号を交換式レンズ２００に送信する。
【００５９】
カメラ本体１００内において処理Ｂ１を処理すると、交換式レンズ２００に対して通信ＢＬによって、レンズ状態データ要求コマンドを送信する。交換式レンズ２００はレンズ状態データ要求コマンドを受信すると、レンズ状態を検出し、通信ＬＢによってレンズ状態データを送信する。カメラ本体１００はレンズ状態データを受信すると、処理Ｂ２を実行する。
【００６０】
また、交換式レンズ２００内において、レンズ位置を取得する処理Ｌ１はレンズ位置取得信号に同期して実行する。このレンズ位置取得信号は所定のタイミング、前述したように、図４の例においては、撮像素子１０３の画面中央による電荷蓄積時間の１／２が経過した時点で発生する。交換式レンズ２００は、レンズ位置取得信号の状態変化のタイミングでレンズ位置検出回路（不図示）によって撮影レンズ２０１の位置情報を取得する。これらの同期通信は、全体としては、レンズ通信同期信号に同期して実行される。
【００６１】
このように、本実施形態においては、ＭＦ環２１０の回転操作がなされると、ＰＩ２０８からのパルス信号に基づいて、交換式レンズ２００内のマイクロコンピュータ２０７は、処理Ｌ２の処理終了時点で、マニュアルフォーカス中であることを、カメラ本体１００内のマイクロコンピュータ１２１に送信する。
【００６２】
次に、図５および図６を用いて、本実施形態におけるデジタルカメラの動作について説明する。図５、６に示すフローチャートは、フラッシュメモリ１２５に記憶されたプログラムに従ってマイクロコンピュータ１２１が実行する。
【００６３】
まず、図５に示すフローチャートを用いてメイン動作を説明する。電源釦が操作され、電源オンとなると、図５に示すメインフローが動作を開始する。動作を開始すると、まず、初期化を行う（Ｓ１）。ここでは、動画の記録中であるか否かを示す記録中フラグをオフにする。この記録中フラグは、オンの場合には動画を記録中であることを示し、オフの場合には動画の記録を行っていないことを示す。また、交換式レンズ２００とカメラ本体１００の間で、図４を用いて説明した同期通信を開始する。
【００６４】
初期化を行うと、次に、再生釦が押されたか否かを判定する（Ｓ３）。ここでは、操作部１２３の内の再生釦の操作状態に基づいて判定する。この判定の結果、再生釦が押された場合には、次に、再生を行う（Ｓ１９）。ここでは、記録媒体１３１から画像データを読出し、ＬＣＤ１３５に表示させる。
【００６５】
ステップＳ１９において再生を実行すると、またはステップＳ３における判定の結果、再生釦が押されていなかった場合には、次に、動画釦が押されたか否かの判定を行う（Ｓ５）。このステップでは、操作部１２３において、動画釦の操作状態を検知し、この検知結果に基づいて判定する。この判定の結果、動画釦が押された場合には、次に、記録中フラグの反転を行う（Ｓ２１）。前述したように、動画釦は押されるたびに、動画撮影開始と終了を交互に繰り返すので、このステップでは、記録中フラグがオフであった場合にはオンに、またオンであった場合にはオフに、記録中フラグを反転させる。
【００６６】
ステップＳ２１において、記録中フラグの反転を行うと、次に、動画記録中か否かの判定を行う（Ｓ２３）。ここでは、記録中フラグがオンか否かに基づいて判定する。すなわち、記録中フラグがオンであれば、動画記録中と判定する。ステップＳ２３における判定の結果、動画記録中であった場合には、動画ファイルを生成する（Ｓ２５）。ここでは、動画記録が開始したことから、記録用に新しい動画ファイルを生成する。
【００６７】
ステップＳ２５において動画ファイルを生成すると、またはステップＳ２３における判定の結果、動画記録中でなかった場合には、またはステップＳ５における判定の結果、動画釦が押されていなかった場合には、次に、ステップＳ２３と同様に動画記録中であるか否かを判定する（Ｓ７）。
【００６８】
ステップＳ７判定の結果、動画記録中でなかった場合には、次に、レリーズ釦が半押しされたか否か、言い換えると、ファーストレリーズスイッチがオフからオンとなったか否かの判定を行う（Ｓ９）。この判定は、レリーズ釦に連動するファーストレリーズスイッチの状態を操作部１２３によって検知し、この検知結果に基づいて行う。なお、このステップでは、ファーストレリーズスイッチがオフからオンに変化したか否かを判定し、変化後にオン状態が維持されている場合には、判定結果はＮｏとなる。
【００６９】
ステップＳ９における判定の結果、ファーストレリーズが押された場合には、ＡＥを行う（Ｓ１１）。ここでは、ＡＥ処理部１１１によって、被写体輝度を測定し、絞り値やシャッタ速度等の露出制御値を決め、またＬＣＤ１３５に表示するライブビュー表示を適正露光で行うための制御値を決める。
【００７０】
ステップＳ１１においてＡＥを行うと、次に、撮影を行う（Ｓ１３）。ここでの撮影は、撮像素子１０３によって被写体画像の画像信号を取得する。なお、このステップでは、画像データを記録媒体１３１に記録することはない。
【００７１】
撮影を行うと、次に、ＡＦを行う（Ｓ１５）。ここでは、撮像素子１０３の焦点検出画素のＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂからの画像データに基づいて、いわゆる位相差法による焦点検出を行う。すなわち、垂直方向に沿って配列されたＡＦ検出用フォトダイオード１１ｂの画像データのずれに基づいて、撮影レンズ１０１のデフォーカス方向およびデフォーカス量を求める。そして、この求めたデフォーカス方向およびデフォーカス量に基づいて、交換式レンズ２００内のマイクロコンピュータ２０７を介してドライバ２０５が撮影レンズ２０１のピント位置を制御する。したがって、動画記録中ではない場合に、レリーズ釦が半押しされると、その時点で、撮影レンズ２０１のピント合わせを１回行う。
【００７２】
ステップＳ９における判定の結果、レリーズ釦がオフ→１ｓｔ遷移でなかった場合には、次に、セカンドレリーズ（２ｎｄ）が押されたか否か、言い換えると、レリーズ釦が全押しされセカンドレリーズスイッチがオンとなっているか否かの判定を行う（Ｓ２７）。このステップでは、レリーズ釦に連動するセカンドレリーズスイッチの状態を操作部１２３によって検知し、この検知結果に基づいて判定を行う。
【００７３】
ステップＳ２７における判定の結果、セカンドレリーズが押された場合には、静止画撮影を行う（Ｓ２９）。ここでは、撮像素子１０３において露光を行い、被写体像に応じた画像信号を取得する。
【００７４】
ステップＳ２９において、静止画撮影を行うと、次に画像処理を行う（Ｓ３１）。ここでは、撮像素子１０３から画像信号を読出し、画像処理部１０９が画像信号に基づく静止画の画像データについて画像処理を行い、画像圧縮伸張部１１５が画像圧縮処理を行う。前述したように、焦点検出用画素のある位置には、撮像用画素のフォトダイオード（不図示）が配置されていないことから、撮像画像生成用の画像信号を取得することができない。そこで、静止画撮影の場合には、焦点検出用画素の周辺の画素の画像データを用いて、補間処理を行うようにしてもよい。
【００７５】
静止画用画像処理を行うと、次に、画像処理の施された画像データの記録を行う（Ｓ３３）。ここでは、画像処理の施された画像データを記録媒体１３１に記録する。
【００７６】
ステップＳ７における判定の結果、動画記録中であった場合には、次にステップＳ１１と同様にＡＥを行う（Ｓ３５）。ここでは、ＡＥ処理部１１１によって、動画撮影やライブビュー表示のための露出制御を行う。
【００７７】
続いて、動画・ライブビュー撮影を行う（Ｓ３７）。ここでは、動画撮影やライブビュー表示用に、撮像素子１０３によって画像信号を取得する。
【００７８】
動画・ライブビュー撮影を行うと、次に、動画用画像処理を行う（Ｓ３９）。ここでは、画像処理部１０９が、動画記録用の画像処理や、ライブビュー表示用の画像処理を行う。
【００７９】
動画用画像処理を行うと、次に、ライブビュー表示を行う（Ｓ４１）。ここでは、ステップＳ３９において処理された動画用画像データを用いて、ＬＣＤ１３５に表示を行う。動画記録中であれば、記録されている動画像を確認することができる。また、ＭＦ環２１０が操作された際には、メニュー画面で設定された拡大倍率で拡大ライブビュー表示を行う。この拡大ライブビュー表示がなされている際には、焦点検出用画素による画素の欠陥が目立たなくするために、拡大ライブビュー画像にライブビュー表示画像内の焦点検出用画素配置と対応する位置に所定パターンの画像を重畳させる。また、動画撮影中にＭＦ環２１０が操作された際には、拡大ライブビュー表示するようにしてもよい。このライブビュー表示の詳しい動作については、図６を用いて後述する。
【００８０】
ライブビュー表示を行うと、次に、ステップＳ２３、Ｓ７と同様に、動画記録中か否かを判定する（Ｓ４３）。この判定の結果、動画記録中であった場合には、動画記録を行う（Ｓ４５）。ここでは、ステップＳ３９において動画用画像処理された画像データを、ステップＳ２５に生成された動画ファイルを用いて、記録媒体１３１に記録する。この場合、撮像素子１０３を移動させ、この移動量に応じて画像の切り出しを行うことにより、画素の欠陥が目立たない画像を記録することができる。なお、ＭＦ環２１０が操作された場合の動画の記録は、通常サイズの画像を記録するようにしてもよいし、また拡大画像を記録するようにしてもよい。
【００８１】
ステップＳ３３において静止画記録を行うと、またはステップＳ４３における判定の結果、動画記録中でなかった場合、またはＳ４５において動画記録を行うと、またはステップＳ１５においてＡＦを実行すると、次に、電源オフか否かの判定を行う（Ｓ１７）。このステップでは、操作部１２３の電源釦が再度、押されたか否かを判定する。この判定の結果、電源オフではなかった場合には、ステップＳ３に戻る。一方、判定の結果、電源オフであった場合には、メインフローの終了動作を行ったのち、メインフローを終了する。
【００８２】
次に、ステップ４１におけるライブビュー表示について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。ライブビュー表示のフローに入ると、まず現像処理を行う（Ｓ５１）。ここでは、画像処理部１０９が、ステップＳ３７において取得したベイヤー配列の画像データに対して、ＯＢ減算、ＷＢ補正、カラーマトリックス乗算、ガンマ変換、エッジ強調、ＮＲ等の画像処理を行う。
【００８３】
現像処理を行うと、次に、ＭＦ環回転操作の検出を行う（Ｓ５３）。ここでは、同期通信で取得したレンズ状態データに基づいて、ＭＦ環２１０が操作状態を検出する。続いて、ＭＦ環２１０の回転操作が有るか否かの判定を行う（Ｓ５５）。ここでは、ステップＳ５３における検出結果に基づいて、回転操作がなされているか否かを判定する。
【００８４】
ステップＳ５５における判定の結果、ＭＦ環２１０の回転操作がなかった場合には、通常ライブビュー表示の画像を生成する（Ｓ６３）。ここでは、画像処理部１０９は、画像を拡大することがなく、撮影画像に応じた範囲の被写体像をＬＣＤ１３５に表示するためのライブビュー画像を生成する。
【００８５】
一方、ステップＳ５５における判定の結果、ＭＦ環２１０の回転操作があった場合には、拡大ライブビュー表示画像を生成する（Ｓ５７）。本実施形態においえは、撮影者がＭＦ環２１０を操作し、マニュアルフォーカスを行うと、ピント状態を視認しやすくするために、ＬＣＤ１３５にはライブビュー画像を拡大して表示する。このステップでは、画像処理部１０９は、メニュー画面において設定された拡大倍率に応じた拡大ライブビュー表示用画像を生成する。
【００８６】
続いて、ＡＦ画素位置の算出を行う（Ｓ５９）。ここでは、拡大ライブビュー表示制御手段として機能するマイクロコンピュータ１２１が、ＡＦ画素（焦点検出用画素）位置に対応する部分を求める。
【００８７】
ＡＦ画素位置の算出を行うと、次に、画像修正処理を行う（Ｓ６１）。ここでは、拡大ライブビュー表示制御手段として機能するマイクロコンピュータ１２１が、ステップＳ５９において算出したＡＦ画素位置を用いて、ＡＦ画素位置に対応する部分の画像をドット表示等に変換する。この修正処理にあたっては、ステップＳ５７において生成した拡大ライブビュー表示画像に、このステップでドット表示等の画像を重畳させる。または、ステップＳ５７において生成した拡大ライブビュー表示画像のうち、ＡＦ画素位置に対応する部分をドット表示等に置き換えるようしてもよい。
【００８８】
ステップＳ６１において画像修正処理を行うと、またはステップＳ６３において通常ライブビュー表示画像の生成を行うと、次に、ライブビュー表示を行う（Ｓ６１）。ここではステップＳ６１またはＳ６３において生成または処理されたライブビュー画像をＬＣＤ１３５に表示する。ライブビュー表示を行うと、元のフローに戻る。
【００８９】
次に、ステップＳ６５において表示されるライブビュー画像について、図７および図８を用いて説明する。図７はＬＣＤ１３５に表示されたライブビュー画像を示しており、画面の中央付近には被写体５０１が表示されている。ＬＣＤ１３５に表示されているライブビュー画像は、ステップＳ６３において生成された通常ライブビュー表示画像である。ＭＦ環２１０を回転操作すると、ピント状態を確認し易くするために、画面の中央付近の拡大範囲１３６を拡大し、拡大ライブビュー表示画像１３５ａをＬＣＤ１３５に表示する。
【００９０】
拡大ライブビュー表示画像１３５ａは、通常のライブビュー表示画像よりも拡大されているために、焦点検出用画素（ＡＦ画素）の部分が欠損していることが目立ってしまう。そこで、本実施形態においては、図７に示すように、拡大ライブビュー表示画像１３５ａ中のＡＦ画素対応位置１３５ｂに、輝度レベルや周辺の色の情報によらず、黒やグレー等の同一色のドット表示を行う。焦点検出用画素は、前述したように、縦横に規則的に配置されていることから、ドット表示も縦横に規則的に表示される。
【００９１】
また、拡大ライブビュー表示の拡大倍率は、メニュー画面において撮影者が任意の倍率を設定可能である。倍率が異なると、表示画面上において焦点検出用画素の間隔が異なるので、拡大倍率によってドット表示間隔が異なると撮影者が違和感を感じる可能性がある。そこで、本実施形態においては、拡大倍率によらず所定の倍率での焦点検出用画素の間隔を基準として同じドット表示間隔となるようにしている。例えば、図８（ｂ）は、図７に示した拡大ライブビュー表示画像１３５ａに対応する画像であり、この場合の拡大倍率を１／２倍として、この時の焦点検出画素間隔をドット表示の基準とする。
【００９２】
図８（ａ）は、拡大ライブビュー表示の拡大倍率が、等倍場合のＬＣＤ１３５における表示状態を示す。この場合には、図示の如く、ＡＦ画素対応位置１３５ｂの間隔が広がることから、ＡＦ画素対応位置１３５ｂの間にダミー表示位置１３５ｃにもドット表示を行う。ダミー表示位置１３５ｃにドット表示を行うことにより、図８（ｂ）に示した１／２倍の場合と同間隔でドット表示を行うことができる。
【００９３】
また、図８（ｃ）は、拡大ライブビュー表示の拡大倍率が、１／４倍の表示状態を示す。この場合には、図示の如くＡＦ画素対応位置１３５ｂの間隔が狭くなることから、ＡＦ画素対応位置１３５ｂから間引いて、破線で示すＡＦ画素対応位置１３５ｄでは、ドット表示を非表示とし、実線で示すＡＦ画素対応位置１３５ｂのみドット表示を行うことで、１／２倍の場合と同間隔でドット表示を行うことができる。この場合、破線で示すＡＦ画素対応位置１３５ｄでは画素が欠損しているが、拡大倍率が大きくないことから、ドット表示を間引いても画素が欠損していることが目立たない。またはステップＳ５７で拡大表示画像を生成する際に、焦点検出用画素が存在する列を間引いた画像を生成し、焦点検出用画素が配置されている相当の位置にダミーのドット表示を行うようにしてもよい。なお、図８（ａ）（ｃ）においても、ドット表示は、輝度レベルや周辺の色の情報によらず、黒やグレー等の同一色で行う。
【００９４】
このように、本発明の第１実施形態においては、拡大ライブビュー表示を行う際には、焦点検出用画素（ＡＦ画素）が配置されているために画像欠陥となっている位置に所定のパターンの画像を重畳させている。このため、画像欠陥による画質の劣化が目立たず、表示品質を低下しない。また所定のパターンの画像を重畳させるだけであることから、画像処理に時間が掛からず、応答性のよいライブビュー表示を行うことが可能となる。
【００９５】
また、本実施形態においては、焦点検出用画素の位置に対応して升目形状でドット表示を行っており、このドット表示で構成されるパターンは、各焦点検出用画素出力とは無関係な同一態様のパターンである。本実施形態においては、点状の同一色パターンであるが、これに限定されない。撮影画像の画素が欠陥している位置を所定のパターンで表示しているので、画質の劣化が目立たない。
【００９６】
また、拡大ビュー表示の拡大倍率によらず、所定のパターン（ドット表示の間隔）が略一定となるように、ダミー表示や間引き表示等を行っている。このため、拡大倍率にかかわらず、一定のパターンとなるため、使用感がよい。勿論、拡大倍率に応じて、パターンの間隔が変化するようにしてもよい。この場合には、パターンの間隔から拡大倍率が直感的に分かる。
【００９７】
なお、本実施形態においては、ドットが四角形状をしていたが、これに限らず、丸形状や、三角形状でもよく、さらに方眼紙のように格子状とし、その交点にドットを配置するようにしてもよい。いずれにしても、焦点検出用画素による画素欠陥を目立たなくすることができるような形態であればよい。また、本実施形態においては、１／２倍において、ダミー表示と間引き表示を行わない基準倍率としたが、適宜、最適な値を選択すればよい。
【００９８】
次に、本発明の第２実施形態について図９および図１０を用いて説明する。第１実施形態においては、焦点検出用画素による画素欠損の位置にドット表示等の所定のパターンを拡大ライブビュー画像に重畳させていた。これに対して、第２実施形態においては、焦点検出用画素によって検出されたデフォーカス量に応じて、ドット表示等の所定のパターンの表示形態を変更するようにしている。
【００９９】
本実施形態における構成は第１実施形態における構成と略同様であり、図６に示したライブビュー表示のフローを図９に示すフローに置き換え、また図７に示した拡大ライブビュー表示を図１０に示す表示に置き換える点で相違する。そこで、この相違点を中心に説明する。
【０１００】
図９に示すライブビュー表示のフローチャートも第１実施形態の場合と同様、フラッシュメモリ１２５に記憶されたプログラムに従ってマイクロコンピュータ１２１が実行する。
【０１０１】
ライブビュー表示のフローに入ると、現像処理を行い（Ｓ５１）、ＭＦ環回転の操作を検出し（Ｓ５３）、判定の結果（Ｓ５5），回転操作がなければ通常のライブビュー表示画像を生成する（Ｓ６３）。一方、判定の結果、回転操作が有れば、拡大ライブビュー表示画像を生成する（Ｓ５７）。これらの処理は、図６に示した第１実施形態におけるライブビュー表示のフローと同じであることから、詳しい説明を省略する。
【０１０２】
拡大ライブビュー表示画像を生成すると、次に、デフォーカス量の算出を行う（Ｓ５８）。ここでは、各焦点検出用画素からの出力に基づいて位相差法によってデフォーカス量を算出する。位相差法によってデフォーカス量を算出するには、複数のＡＦ画素の対のデータが必要である。図７や図１０に示すＡＦ画素の配列は、模式的に記載したものであり、実際にはこれより多数のＡＦ画素が配列されている。これら複数のＡＦ画素からなるＡＦ画素列から領域毎にデフォーカス量を求める。
【０１０３】
ステップＳ５８においてデフォーカス量を算出すると、次にＡＦ画素位置を算出し（Ｓ５９）、画像修正処理を行う（Ｓ６１）。画像修正処理を行うにあたっては、デフォーカス量に応じてドット表示の表示色を変更する。図１０に示した例は、拡大倍率が基準倍率の１／２倍である。ここでは、ステップＳ５８において求めた各位置におけるデフォーカス量に基づいて、例えば、合焦範囲ＡＦ画素対応位置１３５ｅに対応するドット表示を赤色とし、合焦範囲外ＡＦ画素対応位置１３５ｆに対応するドット表示を緑色とし、合焦範囲内か合焦範囲外に応じて、所定のパターンの色を異ならせて表示する。
【０１０４】
なお、所定のパターンの表示形態には図１０の例示に限らず、例えば、異なる色の組合せでもよく、また、合焦範囲内は丸印、合焦範囲外はバツ印としてもよい。また、本実施形態においては、デフォーカス量の大きさに応じて合焦範囲内と合焦範囲外の２段階に分類していたが、デフォーカス量の大きさに応じて３段階以上に分類するようにしても構わない。また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、拡大ライブビュー表示の拡大倍率によらず、所定のパターン（ドット表示の間隔）が略一定となるようにしてもよい。
【０１０５】
ステップＳ６１において画像修正処理を行うと、またはステップＳ６３において通常ライブビュー表示画像を生成すると、次に、ライブビュー画像をＬＣＤ１３５に表示する（Ｓ６５）。ライブビュー表示を行うと、元のフローに戻る。
【０１０６】
このように、第２実施形態においては、ライブビュー表示制御手段として機能するマイクロコンピュータ１２１は、ライブビュー表示用に撮像を行う毎に、焦点検出用画素の出力に基づいて、拡大ライブビュー表示を行う範囲内の各ＡＦエリアのデフォーカス量に基づいて、拡大ライブビュー表示範囲内の複数の領域の所定のパターンの表示形態を変更している。すなわち、撮像用画素が欠損している位置に、デフォーカス量に応じて所定のパターンの表示形態を変更するようにしている。このため、表示画質の劣化を低減できると共に、撮像用画素が欠損している位置を有効に活用でき、撮影者は被写体像の合焦状態を直感的に把握することができる。
【０１０７】
また、第２実施形態においては、ライブビュー表示制御手段として機能するマイクロコンピュータ１２１は、複数の領域のデフォーカス量やデフォーカス方向に応じて、所定のパターンの表示色を複数の領域毎に変更している。このため、被写体のそれぞれの位置における合焦状態が一目で分かる。
【０１０８】
以上説明したように、本発明の各実施形態においては、拡大ライブビュー表示を行う際には、焦点検出用画素（ＡＦ画素）が配置されているために画像欠陥となっている位置に所定のパターンの画像を重畳させている。このため、画像欠陥による画質の劣化が目立たず、表示品質を低下しない。また所定のパターンの画像を重畳させるだけであることから、画像処理に時間が掛からず、応答性のよいライブビュー表示を行うことが可能となる。ここで、画像の重畳は、ライブビュー画像と所定パターンの画像をそれぞれ生成し、ライブビュー画像に所定パターンの画像を重畳させる以外にも、ライブビュー画像において焦点検出用画素の配置位置のみを所定パターンとなるように画像を処理することも含む。
【０１０９】
なお、本発明の各実施形態においては、拡大ライブビュー表示を行う際に、焦点検出用画素の配置位置に対応した所定パターンを重畳させて表示していた。しかし、これに限らず、通常のライブビュー表示を行う際にも同様に、所定パターンを重畳するようにしてもよい。また、拡大ライブビュー表示を行う際には、いつも焦点検出用画素の配置位置に対応した所定パターンを重畳させて表示していた。しかし、これに限らず、拡大倍率が所定倍率以上の場合に行うようにしてもよい。
【０１１０】
また、本実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、焦点検出用画素を含む焦点検出素子を有する撮像可能な撮影のための装置であれば、本発明を適用することができる。
【０１１１】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【０１１２】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１１ｂ・・・ＡＦ検出用フォトダイオード、１３・・・遮光部材、１５ｂ・・・輝度フィルタ、１７・・・マイクロレンズ、１９・・・射出瞳、２５・・・被写体光束、１００・・・カメラ本体、１０１・・・メカシャッタ、１０３・・・撮像素子、１０５・・・アナログ処理部、１０７・・・Ａ／Ｄ変換部、１０９・・・画像処理部、１１１・・・ＡＥ処理出部、１１３・・・ＡＦ処理部、１１５・・・画像圧縮伸張部、１１７・・・撮像素子位置移動部、１１９・・・バス、１２１・・・マイクロコンピュータ、１２１・・・クロックジェネレータ、１２３・・・操作部、１２５・・・フラッシュメモリ、１２７・・・ＳＤＲＡＭ、１２９・・・メモリＩ／Ｆ、１３１・・・記録媒体、１３３・・・液晶ディプレイドライバ（ＬＣＤドライバ）、１３５・・・液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、１３５ａ・・・拡大ライブビュー表示画像、１３５ｂ・・・ＡＦ画素対応位置、１３５ｃ・・・ダミー表示位置、１３５ｄ・・・ＡＦ画素対応位置、１３５ｅ・・・合焦範囲ＡＦ画素対応位置、１３５ｆ・・・合焦範囲外ＡＦ画素対応位置、２００・・・交換式レンズ、２０１・・・撮影レンズ、２０２・・・光軸移動レンズ、２０３・・・絞り、２０５・・・ドライバ、２０６・・・光軸移動レンズ制御部、２０７・・・マイクロコンピュータ、２０８・・・フォトインタラプタ（ＰＩ）、２０９・・・フラッシュメモリ、２１０・・・マニュアルフォーカス環（ＭＦ環）、３００・・・インターフェース（Ｉ／Ｆ）、５０１・・・被写体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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